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非线性常微分系统最优数值解的混合模型。 (英语) Zbl 07761018号

摘要:在本文中,我们用适当的初始、边界和四点边界条件求解了一类非线性微分方程耦合系统。我们使用拟线性化将这些方程组线性化,然后使用Haar小波配置方法获得数值解。我们提出了三个拟线性化方案,并观察到其中两个方案的收敛速度比第三个方案快。我们还将我们的结果与其他现有结果进行了比较,以证明我们方法的准确性和有效性。文中还给出了这些格式的收敛性。该理论可用于设计和分析借助Haar小波求解SBVP的算法。

MSC公司:

65升05 常微分方程初值问题的数值方法
34A45型 常微分方程解的理论逼近
65升10 常微分方程边值问题的数值解
65升60 有限元、Rayleigh-Ritz、Galerkin和常微分方程的配置方法
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Abdeljawad,T。;阿明·R。;沙阿·K。;Al-Mdallal,Q。;Jarad,F.,用Haar小波配置法求解分数阶微分方程组数值解的高效可持续算法,Alexandria Eng J,59,4,2391-2400(2020)·doi:10.1016/j.aej.2020.02.035
[2] 阿加扎德,N。;Ahmadnezhad,G。;Rezapour,S.,求解时间分数费希尔方程的Haar小波迭代法,计算方法Differ Equ,8,3,505-22(2020)·Zbl 1474.35628号
[3] Alaidarous,ES;乌拉,MZ;艾哈迈德,F。;Al-Fhaid,AS,求解非线性bvps的高效高阶拟线性化方法,应用数学杂志,2013,11(2013)·Zbl 1397.34046号 ·doi:10.1155/2013/259371
[4] 阿明·R。;沙阿·K。;阿西夫,M。;Khan,我。;Ullah,F.,利用Haar小波数值求解分数阶积分微分方程的有效算法,J Comput Appl Math,381(2021)·Zbl 1451.65230号 ·doi:10.1016/j.cam.2020.113028
[5] Babolian,E。;Shahsavaran,A.,使用Haar小波数值求解第二类非线性Fredholm积分方程,J Comput Appl Math,225,1,87-95(2009)·Zbl 1159.65102号 ·doi:10.1016/j.cam.2008.07.003
[6] 阿拉斯加州巴恩瓦尔;Pathak,P.,具有四点边界条件的奇异非线性系统的逐次迭代技术,《应用数学计算杂志》,62,1-2,301-24(2019)·Zbl 1475.34020号
[7] 贝尔曼,RE;Kalaba,RE,拟线性化和非线性边值问题,212-212(1965),纽约:美国爱思唯尔出版公司,纽约·Zbl 0139.10702号
[8] Carlo,C.,Haar小波样条,盘间数学杂志,4,1,35-47(2001)·Zbl 1019.65107号 ·doi:10.1080/09720502.2001.10700287
[9] 陈,CF;Xiao,CH,Haar小波方法求解集总参数和分布参数系统,IEE过程控制理论应用,144,1,87-94(1997)·Zbl 0880.93014号 ·doi:10.1049/ip-cta:19970702
[10] Flockerzi,D。;Sundmacher,K.,《关于尘埃流体模型中产生的耦合Lane-Emden方程》,《物理学报》,268(2011)·doi:10.1088/1742-6596/268/1/012006
[11] 郝,T。;Cong,F。;Shang,Y.,催化扩散反应中耦合Lane-Emden边值问题的一种有效求解方法及误差估计,J Math Chem,56,9,2691-2706(2018)·Zbl 1415.65167号 ·doi:10.1007/s10910-018-0912-7
[12] He,J。;Ji,F.,Lane-Emden方程的Taylor级数解,数学化学杂志,57,8,1932-1934(2019)·Zbl 1429.34027号 ·doi:10.1007/s10910-019-01048-7
[13] 海达里,M。;阿瓦扎德,Z。;Hosseinzadeh,N.,求解具有多点边界条件的高阶微分方程的Haar小波方法,《应用计算力学杂志》,8,528-544(2022)
[14] 萧,CH,线性刚性系统的哈尔小波方法,数学计算模拟,64,5,561-567(2004)·Zbl 1039.65058号 ·doi:10.1016/j.matcom.2003.11.011
[15] 肖,C-H;Wang,W-J,非线性刚性系统的Haar小波方法,数学计算模拟,57,6,347-353(2001)·Zbl 0986.65062号 ·doi:10.1016/S0378-4754(01)00275-0
[16] 伊斯兰,S。;阿齐兹,我。;Šarler,B.,用Haar小波配点法求解二阶边值问题,数学计算模型,52,9,1577-1590(2010)·Zbl 1205.74187号 ·doi:10.1016/j.mcm.2010.06.023
[17] Kaur,H。;米塔尔,RC;Mishra,V.,求解非线性边值问题的Haar小波拟线性化方法,美国计算数学杂志,1,3,176-182(2011)·doi:10.4236/ajcm.2011.13020
[18] Kaur,H。;Mittal,RC公司;Mishra,V.,《天体物理学中广义Lane-Emden方程的Haar小波近似解》,计算物理通讯,184,9,2169-2177(2013)·Zbl 1344.35149号 ·doi:10.1016/j.cpc.2013.04.013
[19] Kaur H,Mittal RC,Mishra V(2013b)用均匀Haar小波的配置方法求解物种种群增长的Volterra种群模型。数学科学与国际研究J 2
[20] Kaur H,Mishra V,Mittal RC(2013c)使用均匀Haar小波拟线性化方法数值求解层流粘性流边界层方程。摘自:世界科学、工程和技术学院,第79页
[21] Kaur,H。;米塔尔,RC;Mishra,V.,非线性振荡方程的Haar小波解,Appl数学模型,38,214958-4971(2014)·Zbl 1429.65169号 ·doi:10.1016/j.apm.2014.03.019
[22] 库马尔,A。;哈希米,理学硕士;阿肯色州安萨里;Arzykulov,S.,基于Haar小波的时域和空域二阶电磁问题求解算法,J Electromagn Waves Appl,34,3,362-374(2020)·doi:10.1080/09205071.2020.1713225
[23] Lepik,U.,使用Haar小波的微分方程数值解,数学计算模拟,68,127-143(2005)·Zbl 1072.65102号 ·doi:10.1016/j.matcom.2004.10.005
[24] Lepik,U.,用Haar小波方法数值求解演化方程,应用数学计算,185,695-704,02(2007)·兹比尔1110.65097
[25] 美国勒皮克。;Hein,H.,Haar小波及其应用(2014),Cham:Spriger,Cham·Zbl 1287.65146号 ·doi:10.1007/978-3-319-04295-4
[26] Maarjus Kirs,M。;米科拉,A。;哈瓦乔,E。;Ounapuu,理学学士;Majak,J.,纳米梁振动分析的Haar小波方法,《小波分形》,第2期,第20-28页(2016年)·doi:10.1515/wwfaa-2016-0003
[27] Mahalakshmi,M。;Hariharan,G.,生化工程中非线性耦合反应扩散方程数值解的有效小波方法,《数学化学杂志》,57,4,1154-1168(2019)·Zbl 1414.92144号 ·doi:10.1007/s10910-019-01014-3
[28] Majak,J。;施瓦茨曼,B。;Karrit,K。;米科拉,M。;哈瓦吉,A。;Pohlak,M.,关于Haar小波离散化方法的准确性,ComposB Eng,80,321-327(2015)·doi:10.1016/j.composites.2015.06.008
[29] Majak,J。;Shvartsman,理学学士;Kirs,M。;波拉克,M。;Herranen,H.,基于Haar小波的离散化方法的收敛定理,合成结构,126227-232(2015)·doi:10.1016/j.compstruct.2015.02.050
[30] Majak,J。;施瓦茨曼,B。;拉塔斯,M。;巴斯尔,D。;波拉克,M。;Karrit,K。;Eerme,M.,用于纳米梁振动分析的高阶Haar小波方法,Mater Today Commun,25(2020)·doi:10.1016/j.mtcomm.2020.11290
[31] 奥鲁索。,数值求解二维对流占优方程和二维近奇异椭圆方程的非均匀Haar小波方法,计算数学应用,77,7,1799-1820(2019)·Zbl 1442.65407号
[32] 奥鲁索。;法提赫,B。;Alaattin,E.,修正Burgers方程数值解的Haar小波有限差分混合方法,数学化学杂志,53,1592-1607(2015)·Zbl 1331.65123号 ·doi:10.1007/s10910-015-0507-5
[33] 奥鲁省。;法提赫,B。;Alaattin,E.,Haar小波法正则长波方程的数值解,Mediter J Math,13,3235-3253(2016)·Zbl 1354.65194号 ·数字对象标识代码:10.1007/s00009-016-0682-z
[34] 奥鲁索。;布卢特,F。;Esen,A.,基于Haar小波的耦合KdV方程数值处理,国际优化控制理论应用(IJOCTA),7195-204(2017)·doi:10.11121/ijocta.017.0017.00396
[35] 奥鲁索。;埃森,A。;Bulut,F.,二维时间分数反应细分扩散方程的Haar小波近似,工程计算,35,75-86(2019)·doi:10.1007/s00366-018-0584-8
[36] Ozturk,Y.,求解工程中出现的Lane-Emden型方程组的有效数值算法,非线性工程,8,1429-437(2018)·doi:10.1515/nleng-2018-0062
[37] RK潘迪;Verma,AK,存在上下解时奇异bvp的单调方法,应用数学计算,215,11,3860-3867(2010)·Zbl 1190.34019号
[38] RK潘迪;Verma,AK,关于导数相关双奇异边值问题的可解性,《应用数学计算杂志》,33,1,489-511(2010)·Zbl 1198.34028号 ·doi:10.1007/s12190-009-0299-5
[39] 北卡罗来纳州佩尔瓦兹。;Aziz,I.,三次非线性薛定谔方程解的Haar小波近似,Phys A,545(2020)·doi:10.1016/j.physa.2019.123738
[40] 瑞奇·R。;Duan,J。;Wazwaz,A.,用Adomian分解法求解催化扩散反应中的耦合Lane-Emden边值问题,《数学化学杂志》,52,255-267(2014)·Zbl 1311.92222号 ·doi:10.1007/s10910-013-0260-6
[41] Rehman,M。;Khan,RA,求解分数阶微分方程边值问题的数值方法,应用数学模型,36,3,894-907(2012)·Zbl 1243.65095号 ·doi:10.1016/j.apm.2011.07.045
[42] Ruyun,M.,二阶边值问题组的多个非负解,非线性分析理论方法应用,42,6,1003-1010(2000)·Zbl 0973.34014号 ·doi:10.1016/S0362-546X(99)00152-2
[43] Singh,R.,用格林函数和分解技术求解耦合Lane-Emden方程,Int J Appl Comput Math,6,80(2020)·Zbl 1517.65067号 ·数字对象标识代码:10.1007/s40819-020-00836-z
[44] 辛格,M。;Verma,AK,非线性三点奇异bvps:a分类,Commun Appl Ana,21,4,513-532(2017)
[45] 辛格,R。;Wazwaz,AM,《求解催化扩散反应中耦合Lane-Emden边值问题的有效算法:同伦分析方法》,MATCH Commun Math Compute Chem,81,785-800(2019)·Zbl 1471.92485号
[46] 辛格,M。;阿拉斯加州维尔玛;Agarwal,RP,三点sbvps和非线性三点sbv的最大值和反最大值原理,应用数学计算杂志,47,1,249-263(2015)·Zbl 1350.34028号 ·doi:10.1007/s12190-014-0773-6
[47] 辛格,R。;加格,H。;Guleria,V.,带Dirichlet,Neumann和Neumann-Robin边界条件的Lane-Emden方程的Haar小波配置法,计算应用数学杂志,346150-161(2019)·Zbl 1402.65074号 ·doi:10.1016/j.cam.2018.07.004
[48] 辛格,R。;沙尼,J。;加格,H。;Garg,A.,数学物理和天体物理中产生的Lane-Emden方程的Haar小波配置方法,《欧洲物理杂志》,134,11,548(2019)·doi:10.1140/epjp/i2019-12889-1
[49] 辛格,R。;古列里亚,V。;Singh,M.,Emden-Fowler型方程数值解的Haar小波拟线性化方法,数学计算模拟,174123-133(2020)·Zbl 1453.65196号 ·doi:10.1016/j.matcom.2020.02.004
[50] Swati KS,Verma AK,Singh M(2020)采用均匀Haar小波分解技术的高阶Emden-Fowler型方程。计算机应用数学杂志376:112836·Zbl 1487.65106号
[51] Talwalkar,S。;Mankar,S。;Katariya,A。;Aghalayam,P。;伊万诺娃,M。;桑德马赫,K。;Mahajani,S.,《c4烯烃二聚反应精馏选择性工程:实验和理论研究》,《工业工程化学研究》,46,3024-3034(2007)·doi:10.1021/ie060860+
[52] Verma,AK,存在上下解的非线性奇异导数相关bvp的单调迭代法和贝塞尔函数零点,非线性分析理论方法应用,74,14,4709-4717(2011)·Zbl 1228.34038号 ·doi:10.1016/j.na.2011.04.037
[53] 阿拉斯加州维尔玛;Singh,M.,桥梁设计中出现的三点bvps解决方案的存在性,Electron J Differ Equ,2014,173,1-11(2014)·Zbl 1300.34046号
[54] 阿拉斯加州维尔玛;Singh,M.,一类三点非线性bvps存在性结果的注记,数学模型分析,20,4,457-470(2015)·Zbl 1488.34098号 ·doi:10.3846/13926292.2015.1065293
[55] 阿拉斯加州维尔玛;Singh,M.,圆柱形反应堆热爆炸产生的奇异非线性三点bvps,《数学化学杂志》,53,2,670-684(2015)·Zbl 1323.34031号 ·doi:10.1007/s10910-014-0447-5
[56] 阿拉斯加州维尔玛;Tiwari,D.,基于Lane-Emden方程的拟线性化和Haar小波的高分辨率方法,国际J小波多分辨率Inf过程,17,3,1950005(2019)·Zbl 07066067号 ·doi:10.1142/S021969131950005X
[57] Verma AK,Tiwari D(2019b)关于Legendre、Hermite、Chebyshev、Laguerre和Gegenbauer小波的注记,以及在实际生活中出现的sbvps上的应用。arXiv公司
[58] Verma AK,Tiwari D(2019c)关于放热反应中产生的一类sbvps上Hermite小波的一些计算方面。arXiv公司
[59] 阿拉斯加州维尔玛;潘迪特,B。;Verma,L。;Agarwal,RP,一类二阶非线性奇异边值问题综述,数学,8,7,1045(2020)·doi:10.3390/路径8071045
[60] 阿拉斯加州维尔玛;库马尔,N。;Tiwari,D.,非线性奇异微分方程组的Haar小波配置方法,工程计算,38,2,659-98(2020)·doi:10.1108/EC-04-2020-0181
[61] 阿拉斯加州维尔玛;北卡罗来纳州乌鲁斯。;Singh,M.,一类具有反序上下解的四点bvps的单调迭代技术,国际J计算方法,17,9,1950066(2020)·兹伯利07342697 ·doi:10.1142/S021987621950066X
[62] Verma L,Pandit B,Verma AK(2020d)一些现实生活问题的Taylor级数解:Odes和pdes。预打印
[63] 上午瓦兹瓦兹;瑞奇·R。;Duan,J.,用Adomian分解方法研究Lane-Emden方程的Volterra积分形式系统,数学方法应用科学,37,1,10-19(2014)·Zbl 1302.34024号 ·doi:10.1002/mma.2776
[64] 谢林。;周,C。;Xu,S.,用微分变换法结合Adomian多项式求解Lane-Emden型方程组,数学,7,4,377(2019)·doi:10.3390/路径7040377
[65] 张,H。;Sun,J.,二阶四点bvps奇异系统正解的存在性,应用数学计算杂志,29,1,325-339(2009)·Zbl 1180.34024号 ·文件编号:10.1007/s12190-008-0133-5
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